Тема 3 Газовая и живая компоненты грунтов

Учреждение образования

«Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»

Учебная программа для специальности

(код специальности) (наименование специальности)

СОСТАВИТЕЛИ:

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ:

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Грунтоведение с основами петрофизики – наука о грунтах и физических свойствах горных пород. В современном понимании – грунты – это любые горные породы, почвы, осадки и антропогенные геологические образования, рассматриваемые как многокомпонентные динамические системы, исследуемые в связи с планируемой, осуществляемой или осуществленной инженерной деятельностью человека.

Целью дисциплины «Грунтоведение с основами петрофизики» является овладение студентами знаниями о грунтах и горных породах, рассматриваемых как многокомпонентные динамические системы.

Задачами дисциплины являются:

- ознакомление студентов с твердой, жидкой, газообразной и живой компонентами грунта;

- усвоение механизма взаимодействия компонент грунта, механизма структурных связей;

- овладение системным подходом к исследованию грунтов;

- анализ природы разнообразных свойств грунтов;

- приобретение умений и навыков изучения физических, физико-хими-ческих и физико-механических свойств грунтов и горных пород.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- породообразующие минералы, их строение и свойства;

- компонентный состав грунтов и горных пород, их взаимодействие;

- структурные связи, действующие в грунтах;

- структуры и текстуры грунтов и горных пород;

- основные физические, физико-химические и физико-механические свойства грунтов и горных пород;

- классификацию грунтов Беларуси;

- характеристики основных типов грунтов и горных пород.

уметь:

- использовать специальную литературу и другие информационные данные (в том числе на иностранном языке) для анализа свойств грунтов;

- использовать методы изучения состава и свойств грунтов и горных пород приведенные в ГОСТах и СТБ;

- использовать способы графического изображения результатов лабораторного эксперимента.

владеть:

- методами обеспечения экологичности и безопасности производства работ;

- методами исследования грунтов для их классификации;

- системным подходом к анализу грунтов;

- методами исследования грунтов с позиции генетического грунтоведения;

- методами определения гранулометрического состава, влажности, плотности, пластичности, прочностных и деформационных характеристик по действующим ГОСТам.

Материал дисциплины «Грунтоведение с основами петрофизики» базируется на ранее полученных студентами знаниях по таким учебным курсам, как «Минералогия», «Литология», «Петрография», «Общая геология», «Почвоведение», «Прикладная химия», «Физика».

Общее количество часов – 174; аудиторное количество часов - 88 из них: лекции – 50 в том числе самостоятельная управляемая работа студентов – 16, лабораторные занятия – 38. Форма отчетности – экзамен.

ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Тема 1 Твердая компонента грунта

Современное понимание термина «грунт». Генетический подход в грунтоведении. Роль московской школы в формировании современного грунтоведения. Основной закон грунтоведения. Связь грунтоведения с другими дисциплинами. Содержание понятия «петрофизика».

Подразделение твердой компоненты при инженерно-геологическом изучении горных пород. Кристаллическое (аморфное) состояние минералов. Типы связи между атомами в кристаллической решетке минералов: ионная, ковалентная, металлическая, молекулярная, водородная. Классификация твердой компоненты грунтов по преобладающему типу связи. Строение и свойства первичных силикатов: островных, кольцевых, цепочных, каркасных, слоистых. Строение и свойства простых солей: галоидов, сульфатов, карбонатов.

Размеры и минералогическая классификация глинистых минералов. Строение и химический состав каолинита, монтмориллонита, гидрослюд, хлорита, смешаннослойных. Тетраэдрические и октаэдрические сетки. Изоморфные замещения. Понятие структурного слоя. Типы структур по соотношению структурных слоев. Поверхности структурных слоев. Взаимодействия между структурными слоями. Межплоскостные расстояния. Активные поверхности глинистых минералов. Свойства глинистых минералов: гидрфильность, поглотительная способность, ионный обмен. Термический метод идентификации глинистых минералов. Глинистость осадочных пород. Удельная поверхность.

Органическое вещество. Свойства органического вещества. Состав и строение органического вещества. Органо-минеральные комплексы. Механизмы образования органо-минеральных комплексов в минерализованных и слабо минерализованных средах.

Лед как твердая компонента грунта. Свойства льда. Переходный слой лед-вода. Формы нахождение льда в грунтах.

Тема 2 Жидкая компонента грунта

Состав жидкостей встречающихся в грунтах. Общая классификация видов воды в грунтах. Вода в связанном и свободном состоянии. Вода кристаллической решетки минералов. Адсорбционная вода. Осмотически поглощенная вода. Капиллярная вода. Вода, замкнутая в крупных порах. Текучая вода. Влажность грунтов: весовая, объемная, степень влажности. Показатели, характеризующие содержание различных категорий воды в грунтах: влажность островной адсорбции, гигроскопическая влажность, максимальная гигроскопическая влажность, влажность максимальной молекулярной влагоемкости, влажность нижнего и верхнего пределов пластичности, влажность капиллярной влагоемкости, полная влагоемкость и др. Влияние жидкой компоненты на консистенцию грунтов. Понятие пластичности грунтов. Число пластичности и показатель консистенции. Классификация СТБ 943-2007 глинистых грунтов по числу пластичности и показателю консистенции. Методы определения числа пластичности и показателя консистенции.

Тема 3 Газовая и живая компоненты грунтов

Газоносность грунтов. Газообмен между атмосферой и толщей грунтов. Механизмы передвижения водяного пара в грунтах. Состав газов в грунтах. Механизмы передвижения водяного пара в грунтах. Свободное, адсорбированное, растворенное и защемленное состояние газов в грунтах. Интенсивность адсорбции газов. График зависимости содержания защемленных газов в грунтах от влажности. Влияние газов на свойства грунтов.

Макро- и микроорганизмы в грунтах, их распространенность, условия существования и развития. Гетероморфные и автоморфные микроорганизмы. Условия жизни микроорганизмов. Влияние микроорганизмов на формирование состава, строения и свойств грунтов. Способность микроорганизмов к минералообразованию. Роль микроорганизмов рода Metallogenium. Тионовые бактерии.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: